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小議高強(qiáng)混凝土在公路工程中的應(yīng)用研究
關(guān)鍵詞:高強(qiáng)混凝土優(yōu)越性公路施工方法
建國以來的50年是我國進(jìn)行大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的50年。全國從南到北,從內(nèi)地到邊疆,到處都在進(jìn)行著規(guī)模宏大的基本建設(shè)。大規(guī)模的建設(shè)和巨大的工程量,促進(jìn)和推動了作為最大宗基本建設(shè)材料的混凝土及其相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展。
從技術(shù)角度來看,我國目前的水平也較高,我國的工程技術(shù)人員已經(jīng)掌握了高度達(dá)382.5m一泵到頂?shù)募夹g(shù),一次連續(xù)澆筑超過2萬m3的超大體積混凝土技術(shù),邁入世界先進(jìn)的行列;至于正在施工的三峽混凝土工程,混凝土總量超過2500萬m3,其工程量之大,混凝土要求之嚴(yán),施工難度之高,均堪稱世界之最。
一、高強(qiáng)度高性能混凝土概念
對于高強(qiáng)混凝土,各國沒有準(zhǔn)確的定義,同時各國的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。長期以來,我國現(xiàn)場澆筑混凝土強(qiáng)度等級大量低于C30,預(yù)制混凝土構(gòu)件普遍低于C40;同時混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的計算公式大部分是根據(jù)較低強(qiáng)度混凝土構(gòu)件的試驗數(shù)據(jù)得出,對于強(qiáng)度較高的C50或更高等級的混凝土明顯不適用;另外從混凝土的制作技術(shù)來看,C50及更高等級的混凝土在施工時需要嚴(yán)格的質(zhì)量管理制度和較高的施工水平。考慮到我國目前的施工水平和質(zhì)量管理制度現(xiàn)狀,以C50作為劃分高強(qiáng)混凝土的指標(biāo),強(qiáng)度等級達(dá)到或超過C50的混凝土為高強(qiáng)混凝土。高性能混凝土概念的提出至今也只有10多年的時間,它是伴隨著高強(qiáng)混凝土而問世的。
高性能混凝土不僅滿足工業(yè)化預(yù)拌生產(chǎn)和機(jī)械化泵送施工、具有足夠的強(qiáng)度,而且是一種耐久性優(yōu)異的混凝土。與傳統(tǒng)的混凝土相比,高性能混凝土在配合比上的特點(diǎn)是低用水量、較低的水泥用量,并以化學(xué)外加劑與粉煤灰作為水泥、砂石之外的基本組成成分。這些使硬化混凝土內(nèi)部的孔隙少,具有致密的微觀和細(xì)觀結(jié)構(gòu),抗?jié)B性能優(yōu)良,因此高性能混凝土的耐久性很好。高性能混凝土在硬化過程中體積穩(wěn)定、水化熱低、溫升小,冷卻時的溫度收縮小,干燥收縮也小,所以硬化后不易產(chǎn)生宏觀和微觀裂縫。我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范組1978年的一項調(diào)查表明,在一般環(huán)境下有40%工業(yè)民用建筑結(jié)構(gòu)的混凝土已碳化到鋼筋表面,而在較潮濕的環(huán)境下90%構(gòu)件已經(jīng)銹蝕。因此在混凝土的耐久性問題受到普遍重視的今天,高性能混凝土無疑是解決結(jié)構(gòu)耐久性最有效和最經(jīng)濟(jì)的途徑。
二、高強(qiáng)混凝土有三大優(yōu)越性:
1.在一般情況下,混凝土強(qiáng)度等級從C30提高到C60,對受壓構(gòu)件可節(jié)省混凝土30-40%;受彎構(gòu)件可節(jié)省混凝土10-20%。
2.凝土比普通混凝土成本上要高一些,但由于減少了截面,結(jié)構(gòu)自重減輕,這對自重占荷載主要部分的建筑物具有特別重要意義。再者,由于梁柱截面縮小,不但在建筑上改變了肥梁胖柱的不美觀的問題,而且可增加使用面積。以深圳賢成大廈為例,該建筑原設(shè)計用C40級混凝土,改用C60級混凝土后,其底層面積可增大1060平方米,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
3.由于高強(qiáng)混凝土的密實性能好,抗?jié)B、抗凍性能均優(yōu)于普通混凝土。因此,國外高強(qiáng)混凝土除高層和大跨度工程外,還大量用于海洋和港口工程,它們耐海水侵蝕和海浪沖刷的能力大大優(yōu)于普通混凝土,可以提高工程使用壽命。
4.高強(qiáng)混凝土變形小,從而使構(gòu)件的剛度得以提高,大大改善了建筑物的變形性能。
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